第14章 《內(nèi)能的利用》考點專項復習（解析版）2023-2024學年九年級全一冊物理階段性考試考點復習與題型訓練（人教版）

第第頁第十四章《\o"第14章內(nèi)能的利用"內(nèi)能的利用》考點專項復習（解析版）知識導航考點回顧考點1：熱機1、熱機：利用內(nèi)能做功的機械叫熱機。（1）熱機的種類：分為蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機。（2）內(nèi)燃機：燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機。內(nèi)燃機根據(jù)其所使用的燃料分為汽油機和柴油機兩類。2、內(nèi)燃機的工作原理：（1）內(nèi)燃機的每一個工作循環(huán)分為四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。（2）四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其他三個沖程對做功沖程起輔助作用，靠飛輪的慣性完成。（3）做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；壓縮沖程把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（4）一個工作循環(huán)中對外做功1次，活塞往復2次，曲軸轉(zhuǎn)2周，飛輪轉(zhuǎn)2圈。3、汽油機和柴油機區(qū)別：（1）構(gòu)造區(qū)別：汽油機汽缸頂部有火花塞，而柴油機汽缸頂部有噴油嘴。（2）燃料區(qū)別：汽油機燃料是汽油，而柴油機燃料是柴油。（3）工作區(qū)別：①吸氣沖程：汽油機吸進的是汽油和空氣的混合物，柴油機吸進的僅僅是空氣；②壓縮沖程：汽油機壓縮的是汽油和空氣的混合物，汽油機壓縮的僅僅是空氣；③做功沖程：汽油機用火花塞點火（點燃），柴油機用噴油嘴噴油（壓燃）?？键c2：熱機效率1、熱值：1kg（或1m3）某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。（1）熱值單位：J/kg或J/m3（2）公式：Q＝qm或Q＝qv（q為熱值）。（3）熱值是燃料本身的一種特性，它的大小只取決于燃料的種類，而與燃料的質(zhì)量、放熱多少無關(guān)。2、熱機效率：熱機用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。（1）公式：；（2）提高熱機效率的途徑：①使燃料充分燃燒；②盡量減小各種熱量損失；③機器零件間保持良好的潤滑、減小摩擦?！跓釞C的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施?？键c3：能量的轉(zhuǎn)化與守恒1、能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變。（1）能量及其存在的不同形式（各種不同形式的能量）（2）能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（不同形式間是能量轉(zhuǎn)化，同種形式之間是能量轉(zhuǎn)移）2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體，小到原子核，也無論是物理學問題還是化學、生物學、地理學、天文學的問題，所有能量轉(zhuǎn)化的過程，都遵從能量守恒定律。典例分析【考點1熱機】【典例1】（2023?鎮(zhèn)江二模）下列表示四沖程汽油機處于做功沖程的是（）A．? B．? C．? D．?【答案】B【分析】根據(jù)氣門的閉合情況、活塞的運動情況分析?！窘獯稹拷猓篈、氣門都關(guān)閉，活塞向上運行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，故A錯誤；B、氣門都關(guān)閉，活塞向下運行，氣缸容積增大，是做功沖程，故B正確；C、進氣門打開，活塞向下運行，氣缸容積增大，是吸氣沖程，故C錯誤；D、排氣門打開，活塞向上運動，氣缸容積減小，是排氣沖程，故D錯誤。故選：B?！镜淅?】（2023?南崗區(qū)校級開學）汽車的普及為我們出行帶來了極大的方便，如圖甲所示是一款以汽油為燃料的汽車。（1）為汽車提供動力的是汽油機，提供動力的是沖程做功，此沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。（2）該汽車儀表盤上有胎溫顯示功能，小明乘坐汽車發(fā)現(xiàn)汽車行駛一段時間后胎溫明顯升高了，而且高于環(huán)境溫度，如圖乙所示。是因為行駛時，地面對輪胎摩擦做功，使輪胎內(nèi)能增大，溫度升高，所以溫度升高了。（3）汽車的輪胎都使用橡膠制作，請將如下優(yōu)點補充完整。①橡膠易發(fā)生彈性形變，使乘坐時顛簸小，更舒適；②同等條件下，橡膠與地面的摩擦大，行駛時可增大牽引力，剎車時可更快停下來?！敬鸢浮浚?）做功；內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；（2）地面對輪胎摩擦做功，使輪胎內(nèi)能增大，溫度升高；（3）①彈性形變；②行駛時可增大牽引力，剎車時可更快停下來?！痉治觥浚?）內(nèi)燃機的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，提供動力。（2）改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞；克服摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（3）增大摩擦的方法：在接觸面粗糙程度一定時，增大壓力；在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度。結(jié)合橡膠的特點分析解答?！窘獯稹拷猓海?）汽油機的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，為汽車提供動力。（2）汽車行駛時，地面對輪胎摩擦做功，使輪胎內(nèi)能增大，溫度升高，所以汽車輪胎溫度升高了。（3）汽車的輪胎都使用橡膠制作，橡膠易發(fā)生彈性形變，使乘坐時顛簸小，更舒適；在壓力一定時，橡膠與地面的摩擦大，行駛時可增大牽引力，剎車時可更快停下來。故答案為：（1）做功；內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；（2）地面對輪胎摩擦做功，使輪胎內(nèi)能增大，溫度升高；（3）①彈性形變；②行駛時可增大牽引力，剎車時可更快停下來?！镜淅?】（2023?平遠縣校級開學）下列各圖為四沖程內(nèi)燃機的示意圖。參照甲圖，在后三個圖中畫出進氣門、排氣門的開閉情況。【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】四沖程內(nèi)燃機一個工作循環(huán)包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，吸氣沖程，進氣門打開，排氣門關(guān)閉；壓縮沖程，兩個氣門都關(guān)閉，活塞向上運動；做功沖程，兩個氣門都關(guān)閉，活塞向下運動；排氣沖程，進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動?！窘獯稹拷猓簤嚎s沖程，兩個氣門都關(guān)閉，活塞向上運動；做功沖程，兩個氣門都關(guān)閉，活塞向下運動；排氣沖程，進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動。如下圖所示：?！究键c2熱機的效率】【典例4】（2023?長春）如圖所示是我國《農(nóng)書》中記錄的槽碓（duì）。大木勺積水較多會下沉，使石錘上升；當大木勺內(nèi)的水流出變輕后，石錘落下?lián)舸蚴蕛?nèi)的谷物。該槽碓（）A．機械效率可達100% B．是杠桿 C．機械效率可超過100% D．是熱機【答案】B【分析】任何機械使用時，不可避免地做額外功；結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，先判斷“碓身”在使用過程中，繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒是杠桿；熱機將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能?！窘獯稹拷猓篈C、任何機械使用時，不可避免地做額外功，任何機械的效率都不可能達到或超過100%，故A、C錯誤；B、結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，槽碓在使用過程中，繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒，屬于杠桿，故B正確；D、槽碓使用時將水的機械能轉(zhuǎn)化為石錘的機械能，沒有將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，不屬于熱機，故D錯誤。故選：B?！镜淅?】（2022秋?增城區(qū)校級期末）（多選）關(guān)于圖中表述正確的是（）A．1kg酒精比熱容比10kg的煤油大 B．10kg酒精比1kg煤油的熱值大 C．1kg酒精完全燃燒放出熱量是3×107J D．單價一樣時，用酒精的燃料更加經(jīng)濟【答案】AC【分析】（1）比熱容是物質(zhì)的一種特性，其大小與物質(zhì)的種類、狀態(tài)有關(guān)，而與質(zhì)量、體積無關(guān)；（2）熱值是燃料的一種特性，其大小與燃料的種類有關(guān)，而與質(zhì)量、燃燒程度無關(guān)；（3）由圖得出，酒精的熱值，利用Q放＝mq求1kg酒精完全燃燒放出熱量；（4）單價一樣時，在完全燃燒放出的熱量相同時，用的燃料越少，花費越少、越經(jīng)濟?！窘獯稹拷猓篈、由左圖可知，酒精的比熱容大于煤油的比熱容，而比熱容與質(zhì)量大小無關(guān)，所以1kg酒精的比熱容比10kg煤油的比熱容大，故A正確；B、由右圖可知，酒精的熱值小于煤油的熱值，而熱值與質(zhì)量大小無關(guān)，所以10kg酒精的熱值比1kg煤油的熱值小，故B錯誤；C、由右圖可知，酒精的熱值q酒精＝3×107J/kg，1kg酒精完全燃燒放出熱量：Q放＝mq＝1kg×3×107J/kg＝3×107J，故C正確；D、由右圖可知，酒精的熱值小于煤油的熱值，單價一樣時，在完全燃燒放出的熱量相同時，用的煤油的質(zhì)量少，花費少、經(jīng)濟，故D錯誤。故選：AC?！镜淅?】（2023?綠園區(qū)校級開學）在北方的冬天，人們常利用“暖氣”取暖，這是用熱傳遞的方法改變內(nèi)能。某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比叫熱值，用符號J/kg表示；熱值只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形狀、體積、質(zhì)量無關(guān)（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；隨著科學技術(shù)的創(chuàng)新，廚余垃圾也能變航空燃油，若此航空燃油的熱值為4.0×107Jkg，完全燃燒15g這種航空燃油可以釋放6×105J的熱量。【答案】熱傳遞；J/kg；無關(guān)；6×105?！痉治觥孔龉蜔醾鬟f改變物體的內(nèi)能的特點：熱傳遞改變物體的內(nèi)能是能量的轉(zhuǎn)移，做功改變物體的內(nèi)能是能量的轉(zhuǎn)化；單位質(zhì)量的某種燃料完全燃燒時所釋放出的熱量，叫做這種燃料的熱值；燃料的熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒情況無關(guān)；利用Q放＝mq求出航空燃油完全燃燒釋放出的熱量?！窘獯稹拷猓喝藗兂？俊芭瘹狻比∨?，是通過熱傳遞的方式改變?nèi)梭w的內(nèi)能，人體的內(nèi)能增加，溫度升高。單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時釋放出的熱量是燃料的熱值，所以熱值的單位是J/kg；燃料的熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形狀、體積、質(zhì)量、燃燒情況無關(guān)；航空燃油完全燃燒釋放的熱量：Q放＝mq＝0.015kg×4.0×107J/kg＝6×105J。故答案為：熱傳遞；J/kg；無關(guān)；6×105。【典例7】（2023?鳳臺縣校級開學）小明想估測薯片的熱值，進行了如下實驗。（1）將天平放在水平面上并將游碼歸零，發(fā)現(xiàn)指針偏左，則應將平衡螺母向右端調(diào)節(jié)：測量質(zhì)量時，調(diào)節(jié)天平再次平衡，右盤中的砝碼和游碼位置如圖甲。（2）如圖乙，將薯片放在燃燒皿中充分燃燒后，燒杯中0.2kg的水溫度升高了5℃，則水吸收的熱量Q吸＝4.2×103J。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（3）根據(jù)Q放＝Q吸和Q放＝mq，算出薯片的熱值比實際值小得多。原因是：因薯片燃燒放出的熱量不能完全被水吸收?！敬鸢浮抗蚀鸢笧椋海?）右；（2）4.2×103；（3）因薯片燃燒放出的熱量不能完全被水吸收。【分析】（1）天平使用前的調(diào)節(jié)：若指針左偏，向右調(diào)平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處；左盤物體的質(zhì)量等于等于右盤砝碼的質(zhì)量加上游碼對應的刻度值；（2）根據(jù)Q吸＝cmΔt可求水吸收的熱量；（3）薯片燃燒放出的熱量不能完全被水吸收，即Q放＞Q吸，據(jù)此分析?！窘獯稹拷猓海?）在調(diào)節(jié)天平平衡時，指針偏左，應將平衡螺母向右調(diào)節(jié)。（2）由題意，水吸收的熱量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×0.2kg×5℃＝4.2×103J。（3）因薯片燃燒放出的熱量不能完全被水吸收，即Q放＞Q吸，故算出的熱值比實際值小。故答案為：（1）右；（2）4.2×103；（3）因薯片燃燒放出的熱量不能完全被水吸收?！镜淅?】（2023?四平四模）一個簡易的太陽能熱水器，它的主要部分是一個敞口水箱，水箱內(nèi)水深0.5m，水的質(zhì)量為200kg。在陽光照射下，水的溫度從20℃上升到35℃。水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），煤的熱值是3×107J/kg，求：（1）水吸收的熱量是多少？（2）這些熱量相當于完全燃燒多少千克煤所放出的熱量？【答案】（1）水吸收的熱量是1.26×107J；（2）這些熱量相當于完全燃燒0.42kg煤所放出的熱量?！痉治觥浚?）知道水的質(zhì)量和溫度的變化以及比熱容，根據(jù)Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；（2）由題意可知煤完全燃燒釋放的熱量，根據(jù)Q放＝mq求出需要煤的質(zhì)量?！窘獯稹拷猓海?）水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×200kg×（35℃﹣20℃）＝1.26×107J；（2）由題意可知，煤完全燃燒釋放的熱量：Q放＝Q吸＝1.26×107J，由Q放＝mq可得，需要煤的質(zhì)量：m′＝＝＝0.42kg。答：（1）水吸收的熱量是1.26×107J；（2）這些熱量相當于完全燃燒0.42kg煤所放出的熱量?！究键c3能量的轉(zhuǎn)化和守恒】【典例9】（2022秋?禹會區(qū)校級期末）如圖是小球在地面彈跳的頻閃照片，下列說法中正確的是（）A．小球彈起的高度越來越小，說明在此過程中能量不守恒 B．根據(jù)能量守恒定律，在此過程中小球的機械能總量是保持不變的 C．在小球的運動中是通過做功的方式使內(nèi)能增加 D．小球和地面之間發(fā)生撞擊，所以小球的熱量會增加【答案】C【分析】（1）物體由于運動而具有的能叫做動能，影響動能大小的因素是質(zhì)量和速度；物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能，影響重力勢能大小的因素是質(zhì)量和高度，機械能包括動能和勢能；在一定條件下，不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，但總量保持不變；（2）小球克服摩擦做功，使部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但在能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能的總量保持不變；熱量是一個過程量?！窘獯稹拷猓篈、由圖可知，小球運動過程中彈起的高度越來越小，說明重力勢能越來越小，同時速度越來越慢，也就是動能越來越小，所以小球的機械能減少；機械能減少的原因是克服與空氣摩擦做功，與地面撞擊做功，將機械能轉(zhuǎn)化成了部分內(nèi)能，但能量的總量是守恒的，故A錯誤；BC、在小球的運動中，與空氣摩擦做功或與地面撞擊做功，有一部分機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，所以小球的機械能總量會減小，故B錯誤、C正確；D、小球和地面之間發(fā)生撞擊，所以小球的內(nèi)能會增加，熱量是一個過程量，不能說熱量增加，故D錯誤。故選：C?！镜淅?0】（2023?大興區(qū)一模）（多選）2022年11月12日10時03分搭載著“天舟五號”貨運飛船的長征七號遙六運載火箭在我國文昌航天發(fā)射場準時點火發(fā)射，如圖所示為火箭發(fā)射時的場景?！疤熘畚逄枴必涍\飛船順利入軌后，成功對接于空間站“天和核心艙”的后向端口，中國航天員首次在空間站迎接貨運飛船來訪。下列說法中正確的是（）A．火箭加速升空時，“天舟五號”飛船受平衡力作用 B．火箭加速升空時，“天舟五號”飛船的機械能增大 C．火箭加速升空時，火箭燃料的化學能全部轉(zhuǎn)化為機械能 D．“天舟五號”和“天和核心艙”對接時，它們是相對靜止的【答案】BD【分析】（1）處于平衡狀態(tài)的物體受到平衡力的作用；（2）動能和勢能合稱機械能，重力勢能與質(zhì)量和高度有關(guān)；動能與質(zhì)量和速度有關(guān)；（3）判斷能量的轉(zhuǎn)化過程，關(guān)鍵看清該過程中消耗了那種形式的能量，進而又產(chǎn)生了那種形式的能量即可；（4）在研究物體運動時，要選擇參照的標準，即參照物，物體的位置相對于參照物發(fā)生變化，則運動，不發(fā)生變化，則靜止?！窘獯稹拷猓篈．火箭加速升空時處于非平衡狀態(tài)，受到非平衡力作用，故A錯誤；B．火箭加速升空時，速度增加，動能增大，高度增加，重力勢能增大，因此機械能增大，故B正確；C．火箭燃料升空時，燃料的化學能不能全部轉(zhuǎn)化為機械能，因為排出的廢氣溫度較高，散失了部分內(nèi)能，同時火箭克服空氣阻力做功，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C錯誤；D．“天舟五號”和“天和核心艙”對接時需要處于相對靜止狀態(tài)才能安全的完成，故D正確；故選：BD。【典例11】（2023?高安市二模）中國古代玩具飲水鳥（如圖所示）被譽為“愛因斯坦也吃驚的玩具”。它的神奇之處在于：在鳥的面前放上一杯水，鳥就會俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口后，又直立起來；可是直立一會兒它又會俯下身去，等到鳥嘴浸到了水，“喝”了一口，又會直立起來。飲水鳥這種“自動喝水”的現(xiàn)象遵循（選填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律；飲水鳥“低頭喝水”時整個身體繞著橫桿旋轉(zhuǎn)，我們可以將旋轉(zhuǎn)的飲水鳥視為杠桿模型?！敬鸢浮孔裱?；杠桿【分析】所有能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都遵循能量守恒定律；一根硬棒在力的作用下繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒叫杠桿。【解答】解：飲水鳥“自動喝水”的現(xiàn)象中發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，遵循能量守恒定律；飲水鳥“低頭喝水”時整個身體繞著橫桿旋轉(zhuǎn)，符合杠桿的特點，我們可以將旋轉(zhuǎn)的飲水鳥視為杠桿模型。故答案為：遵循；杠桿?！镜淅?1】（2022秋?廣州期末）（1）不同形式的能量可以在一定條件下相互轉(zhuǎn)化，如圖1所示。以下事例中分別屬于哪些能量轉(zhuǎn)化（只需考慮最主要的能量轉(zhuǎn)化），請將圖1中能量轉(zhuǎn)化對應的字母序號填寫在相應的橫線上。例：電熱水器工作時K。①熱機的壓縮沖程C。②給某鋰電池充電時J。③植物吸收太陽光進行光合作用G。④電動機帶動水泵把水送到高處A。（2）如圖2所示是某裝置工作時的能量流向圖，請根據(jù)圖中信息判斷，此裝置可能是熱機（選填“熱機”或“電燈”或“電風扇”），效率為37.5%，熱量的損失應為7.5×105J?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）在能量的轉(zhuǎn)化過程中，是由減少的能量向增多的能量轉(zhuǎn)化；（2）根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化分析裝置的種類；根據(jù)圖片求出損失的熱量，然后求出效率?！窘獯稹拷猓海?）①熱機的壓縮沖程中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，為C；②給某鋰電池充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學能，為J；③植物吸收太陽光進行光合作用，光能轉(zhuǎn)化為化學能，為G；④電動機帶動水泵把水送到高處，電能主要轉(zhuǎn)化為機械能，為A；（2）由圖可知，能量轉(zhuǎn)化圖中主要是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，所以是熱機的工作原理，則該裝置為熱機；而電燈、電風扇是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；由圖可知，總能量為1.2×106J，機械能輸出為4.5×105J，則損失的熱量為：1.2×106J﹣4.5×105J＝7.5×105J；熱機的效率為：η＝＝×100%＝37.5%。故答案為：（1）C；J；G；A；（2）熱機；37.5%；7.5×105J。鞏固訓練1．（2023?嘉禾縣校級二模）汽車是我們生活中比較常用的交通工具，下列有關(guān)汽車的說法正確的是（）A．汽車的觀后鏡為凹面鏡 B．安全帶的作用是防止汽車緊急剎車時由于慣性而被撞傷 C．汽車內(nèi)燃機的做功沖程是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．汽車的方向盤是一個輪軸，它的特點是費力省距離【答案】B【分析】（1）汽車的觀后鏡是凸面鏡，可擴大視野；（2）根據(jù)慣性的知識可解釋為什么汽車駕駛員和乘客要系安全帶；（3）內(nèi)燃機做功沖程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；（4）輪軸是一種省力機械，輪半徑遠大于軸半徑，作用在輪上的力就小于作用在軸上的力。【解答】解：A、由生活經(jīng)驗可知，汽車的觀后鏡是凸面鏡，可擴大視野，故A錯誤；B、汽車剎車時，人由于慣性會保持原來的運動狀態(tài)，所以安全帶的作用是防止汽車緊急剎車時由于慣性而被撞傷，故B正確；C、汽車內(nèi)燃機做功沖程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故C錯誤；D、輪軸實質(zhì)是可以繞固定軸轉(zhuǎn)動的杠桿，其支點在軸心，阻力作用在軸上，動力作用在輪上，輪半徑大于軸半徑，根據(jù)杠桿平衡條件可知，輪軸實質(zhì)是省力杠桿，費距離，故D錯誤。故選：B。2．（2023?泗水縣三模）氮氣彈簧是一種以密閉高壓氮氣為工作介質(zhì)的彈性組件，具有體積小、彈力大、工作平穩(wěn)、使用壽命長等優(yōu)點。它在生活和工業(yè)中具有廣泛的應用，其工作結(jié)構(gòu)簡圖如圖。當活塞頂部受到壓力向下運動時，下列說法正確的是（）A．缸體內(nèi)氮氣的密度變大 B．缸體內(nèi)的氣體被壓緊后，氮氣分子不再運動 C．缸體內(nèi)的氣體壓強減小 D．該過程中能量的轉(zhuǎn)化方式與汽油機的做功沖程相同【答案】A【分析】（1）一定質(zhì)量的氣體，體積減小，密度增大；（2）組成物質(zhì)的分子，不停地做無規(guī)則運動；（3）氣體經(jīng)壓縮后，其壓強增大；（4）活塞向下壓縮，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。【解答】解：A、活塞頂部受到壓力向下運動時，缸體內(nèi)氮氣體積減小，密度變大，故A正確；B、組成物質(zhì)的分子，不停地做無規(guī)則運動，缸體內(nèi)的氣體被壓緊后，氮氣分子仍做無規(guī)則運動，故B錯誤；C、氣體壓縮后，體積變小、壓強增大，故C錯誤；D、活塞向下壓縮，機械能轉(zhuǎn)化為氮氣的內(nèi)能，能量的轉(zhuǎn)化方式與汽油機的壓縮沖程相同，故D錯誤。故選：A。3．（2023?武漢開學）最新一款無人駕駛汽車，自動駕駛時使用傳感器和激光測距儀來了解周圍的交通狀況。該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km，消耗汽油1.6L，汽油機的效率為30%。在這段運動過程中，下列說法（）[ρ汽油＝0.75×103kg/m3；q汽油＝4.6×107J/kg]①所消耗汽油的質(zhì)量是1.2kg②汽油完全燃燒所放出的熱量是6.9×107J③汽車發(fā)動機的功率是41400W④汽車發(fā)動機的牽引力是575NA．只有①②正確 B．只有②③正確 C．只有①③正確 D．只有①④正確【答案】C【分析】（1）已知消耗汽油1.6L，則根據(jù)ρ＝求出消耗汽油的質(zhì)量；（2）利用Q放＝mq求汽油完全燃燒放出的熱量；（3）利用公式W＝ηQ放可求出牽引力做的功；知道前進的距離和速度可求出所用時間，利用公式P＝求出功率。（4）利用公式W＝Fs求出汽車的牽引力。【解答】解：（1）消耗汽油的體積V＝1.6L＝1.6×10﹣3m3，則由ρ＝得消耗汽油的質(zhì)量：m＝ρ汽油V＝0.75×103kg/m3×1.6×10﹣3m3＝1.2kg，故①正確。（2）汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq汽油＝1.2kg×4.6×107J/kg＝5.52×107J，故②錯誤。（3）汽車行駛8km所用的時間t＝＝＝h＝400s，由η＝得，汽油機的有用功W＝ηQ放＝30%×5.52×107J＝1.656×107J。汽車發(fā)動機的功率P＝＝＝41400W，故③正確。（4）由W＝Fs得汽車發(fā)動機的牽引力F＝＝＝2070N，故④錯誤。綜上所述只有①③正確。故選：C。4．（2023?城中區(qū)三模）如圖所示是內(nèi)燃機的能量流向圖，則熱機效率（η）等于（）A．×100% B．×100% C．×100% D．×100%【答案】B【分析】熱機效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值?！窘獯稹拷猓簾釞C效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，由圖可知有效利用的能量（有用的機械能）為E2，燃料完全燃燒放出的熱量（燃氣內(nèi)能）為E，因此熱機效率為：η＝，故B正確。故選：B。5．（2023?朝陽二模）下列關(guān)于熱值和熱機效率的描述，正確的是（）A．使燃料燃燒更充分，可以增大熱值 B．燃料燃燒釋放的熱量越大，熱值越大 C．熱值和熱機效率都是定值，與外界條件無關(guān) D．使燃料燃燒更充分，可以提高熱機效率【答案】D【分析】（1）1kg某種燃料完全燃燒放出的能量，叫做這種燃料的熱值，熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無關(guān)；（2）熱機用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率，在工作過程中，損失的能量越少，熱機的效率越高?！窘獯稹拷猓篈B、熱值是燃料的一種特性，與燃燒情況、放出熱量的多少無關(guān)，故AB錯誤；C、熱值取決于燃料種類，與外界條件無關(guān)；而燃料的燃燒情況、能量的損失都會影響熱機效率，即熱機效率不是定值，與外界條件有關(guān)，故C錯誤；D、使燃料燃燒更充分，可以增大有效利用的能量，可以提高熱機的效率，故D正確。故選：D。6．（2023?從江縣校級開學）如圖所示，小明在吹氣球時，被吹飽滿的氣球沒能用手握住，呼嘯著飛了出去。下列分析正確的是（）A．噴氣的嘴部很熱，因為與空氣摩擦導致內(nèi)能增加 B．噴氣的嘴部很冷，因為氣球內(nèi)氣體放出時對外做功導致內(nèi)能減少 C．噴氣的嘴部溫度不變，因為放氣時氣體沒有做功過程 D．氣球內(nèi)的氣體對氣球不做功【答案】B【分析】外界對物體做功時，物體的內(nèi)能會增大，物體對外界做功時，內(nèi)能會減小?！窘獯稹拷猓罕淮荡罅说臍馇驔]能用手握住，呼嘯著飛了出去，氣球內(nèi)的氣體向外噴出，氣體對氣體做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成球的機械能，球內(nèi)氣體的內(nèi)能減少，溫度降低，故氣球的嘴部溫度和原來相比變低，故B說法正確。故選：B。7．（2023?佳木斯一模）如圖所示，材質(zhì)均勻的弧形軌道固定在豎直平面，將小球置于軌道的頂端A點，小球具有的機械能為100J．讓小球從A點由靜止開始滾動，到右側(cè)所能達到的最高位置B點時，具有的機械能為80J，隨即小球向左側(cè)滾動，當滾動到左側(cè)所能達到的最高位置時，此過程中小球克服摩擦做的功可能是（不計空氣阻力）（）A．10J B．20J C．60J D．70J【答案】A【分析】動能和重力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中，由于與軌道摩擦，機械能逐漸減小，不計空氣阻力，根據(jù)對摩擦力的分析可做出解答?！窘獯稹拷猓河深}意可知，小球在與軌道摩擦的過程中，其機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，逐漸減小。不計空氣阻力，小球從A點到達B點時，機械能從100J減小為80J，減少了20J．而從B點再到達左側(cè)所能達到的最高位置時，其通過軌道的長度應該比第一次短，所以機械能減少的大小應該小于20J，故此過程中小球克服摩擦做的功可能是10J。故選：A。8．（2023?市中區(qū)校級開學）四沖程柴油機工作時，依靠飛輪慣性使活塞向下運動完成的沖程是吸氣沖程，做功沖程時內(nèi)能轉(zhuǎn)換為機械能?！敬鸢浮课鼩鉀_程；內(nèi)；機械【分析】內(nèi)燃機的四個沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，對外提供能量的沖程只有做功沖程，其它三個沖程都是依靠慣性完成的。內(nèi)燃機的做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。【解答】解：四沖程柴油機工作時，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是靠飛輪慣性完成的，而壓縮沖程和排氣沖程活塞是向上運動是，只有吸氣沖程是向下運動的，故依靠飛輪慣性使活塞向下運動完成的沖程是吸氣沖程。做功沖程中，高溫高壓的蒸汽推動活塞向下運動，對外輸出有用功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。故答案為：吸氣沖程；內(nèi)；機械。9．（2023?南崗區(qū)校級開學）某型號的汽車在車型測試中，在一段平直的公路上以80km/h的速度勻速行駛了6km，消耗汽油1.05kg，假設(shè)汽油完全燃燒，汽油機的效率為40%，則該型號汽車在此速度行駛的過程中，所消耗汽油完全燃燒放出的熱量為4.725×107J，汽車受到的阻力是3150N。（汽油的熱值q汽油＝4.5×107J/kg）【答案】4.725×107；3150?！痉治觥浚?）知道汽油的質(zhì)量和熱值，利用Q放＝mq求出汽油完全燃燒放出的熱量；（2）利用效率公式求出該汽車所做的有用功；利用W＝Fs求出汽車的牽引力，根據(jù)二力平衡條件可知汽車行駛過程中受到的阻力?！窘獯稹拷猓海?）完全燃燒1.05kg汽油所放出的熱量：Q放＝mq汽油＝1.05kg×4.5×107J/kg＝4.725×107J；（2）由η＝可知，該汽車所做的有用功：W＝ηQ放＝40%×4.725×107J＝1.89×107J；由W＝Fs可知，汽車的牽引力：F＝＝＝3150N，由于汽車勻速行駛，汽車的牽引力與受到的阻力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡條件可知，汽車受到的阻力：f＝F＝3150N。故答案為：4.725×107；3150。10．（2023?鳳臺縣校級開學）某種國產(chǎn)汽車，當它在某平直公路上以20m/s速度勻速行駛時，每百公里的油耗為6L。當汽車行駛500s。假設(shè)汽車在運動過程中受到的平均阻力是495N，則汽油機的效率是25%（已知汽油的熱值是3.3×107J/L）?！敬鸢浮?5【分析】（1）利用v＝求汽車行駛距離，知道每百公里的油耗為6L，可求行駛10km（公里）消耗汽油；（2）利用Q＝Vq求汽油完全燃燒放出的熱量，由于汽車勻速行駛，汽車牽引力與阻力是一對平衡力，大小相等，利用W＝Fs求牽引力做功，汽油機的效率等于牽引力做的功與汽油完全燃燒放出的熱量之比?！窘獯稹拷猓河蓈＝得汽車行駛距離：s＝vt＝20m/s×500s＝10000m＝10km，因為每百公里的油耗為6L，所以行駛10km（公里）消耗汽油：V＝×6L＝0.6L；汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝Vq＝0.6L×3.3×107J/L＝1.98×107J，因為汽車勻速行駛，所以汽車牽引力：F＝f＝495N，牽引力做功：W＝Fs＝495N×10000m＝4.95×106J，汽油機的效率：η＝＝×100%＝25%。故答案為：25。11．（2023春?二道區(qū)校級期末）今年“五一”小長假，很多人去南湖公園燒烤。烤肉時，香氣四溢屬于擴散現(xiàn)象，表明分子在不停地做無規(guī)則運動；炭火烤肉是通過熱傳遞的方式增大肉的內(nèi)能（填“做功”或“熱傳遞”）；木炭在燃燒過程中將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?！敬鸢浮繑U散；熱傳遞；內(nèi)能?！痉治觥繑U散現(xiàn)象說明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動；改變內(nèi)能的方法有兩個：做功和熱傳遞；燃料燃燒將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?！窘獯稹拷猓合銡馑囊缡菙U散現(xiàn)象，說明分子在不停地做無規(guī)則運動；炭火烤肉，肉吸收熱量，用熱傳遞的方式增大肉的內(nèi)能；木炭在燃燒過程中將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故答案為：擴散；熱傳遞；內(nèi)能。12．（2023?新建區(qū)校級開學）如圖1所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同，燃料的質(zhì)量相等，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。（1）比較不同燃料的熱值，應選擇甲、乙兩圖進行實驗，燃料完全燃燒放出的熱量的多少是通過溫度計示數(shù)來反映的（選填“溫度計示數(shù)”或“加熱時間”）。（2）若想利用上述裝置估測燃料的熱值，那么還需要補充的實驗儀器是天平，利用此實驗方法計算出的熱值將比真實值偏小（選填“偏大”或“偏小”）。（3）比較不同物質(zhì)吸熱升溫的特點，應選擇甲、丙兩圖進行實驗，可以采用方法一：吸收相同熱量，比較升高的溫度；也可以用采用方法二：升高相同溫度比較吸收熱量的多少。比熱容的概念是采用方法二（選填“方法一”或“方法二”）的方法來定義的。（4）如果質(zhì)量和初始溫度均相同的a、b兩種液體，吸熱后它們的溫度隨時間變化的圖象如圖2所示，由圖可以看出，液體b的吸熱能力強?！敬鸢浮浚?）甲、乙；溫度計示數(shù)；（2）天平；偏?。唬?）甲、丙；方法二；（4）b。【分析】（1）比較不同燃料的燃燒值，應控制被加熱液體的種類相同而燃料不同；燃料完全燃燒釋放的熱量可以通過液體溫度計示數(shù)變化來反應。（2）燃料燃燒放出熱量的多少跟燃料的熱值和質(zhì)量有關(guān)，所以在設(shè)計實驗時應使用控制變量法進行設(shè)計實驗。（3）比較不同物質(zhì)吸熱升溫的特點，應控制燃料相同而吸熱物質(zhì)不同；可以讓兩種物質(zhì)吸收相同熱量，比較升高的溫度；也可以用升高相同溫度比較吸收熱量的多少。（4）質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，比熱容大的溫度升高的慢?！窘獯稹拷猓海?）比較不同燃料的熱值，應選擇1、2兩圖進行實驗，燃料完全燃燒放出的熱量，是通過溫度計示數(shù)的變化量來反應。要控制質(zhì)量相等，需要用天平來測量；（2）由于燃燒放出的熱會散失到空氣中，又或被燒杯等實驗裝置吸了熱，使Q放大于Q吸，依此計算出燃料的熱值比實際要偏小些。（3）比較不同物質(zhì)吸熱升溫的特點：應控制燃料相同而吸熱物質(zhì)不同，選擇甲、丙兩圖進行實驗；可以讓兩種物質(zhì)吸收相同熱量，比較升高的溫度情況；也可以用升高相同溫度比較吸收熱量的多少。比熱容的概念是采用方法二的方法來定義的。（4）如果質(zhì)量和初始溫度均相同的a、b兩種液體，吸熱后它們的溫度隨時間變化的圖象如圖2所示，由圖可以看出，b液體的溫度升高得較慢，b液體的比熱容較大，吸熱能力強。故答案為：（1）甲、乙；溫度計示數(shù)；（2）天平；偏?。唬?）甲、丙；方法二；（4）b。13．（2023?興寧區(qū)